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文档简介

1、高中物理最新最全曲线运动高考模拟专题一选择题(共21小题)1(2015临潼区)自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度()A方向一定改变B方向一定不变C大小一定改变D大小一定不变2(2015陕西)关于做曲线运动的物体所受的合力,下列说法正确的是()A一定是恒力B一定是变力C合力方向与速度方向不在同一直线上D合力方向与速度方向在同一直线上3(2015海南)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()Av1Bv2Cv3Dv44(2016惠州模拟)在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力要使两球在空中

2、P点相遇,则必须()A使A、B两球质量相等BA球初速度小于B球初速度CB球先抛出D同时抛出两球5(2015山东)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于()A1.25mB2.25mC3.75mD4.75m6(2015上海)如图,战机在斜坡上进行投弹演练战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab

3、=bc=cd,不计空气阻力,第三颗炸弹将落在()Abc之间Bc点Ccd之间Dd点7(2015徐州模拟)如图所示,用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB为B球以速度v水平抛出后的运动轨迹;CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹,可得出结论()A平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动8(2015娄星区模拟)物体做匀速圆周运动

4、时,下列说法正确的是()A物体必须受到恒力的作用B物体所受合力必须等于零C物体所受合力的大小可能变化D物体所受合力的大小不变,方向不断改变9(2015株洲校级模拟)如图所示,相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,B的质量是A的质量的2倍,A与转动轴的距离等于B与转动轴的距离2倍,两物块相对于圆盘静止,则两物块()A角速度相同B线速度相同C向心加速度相同D若转动的角速度增大,A、B同时滑动10(2015广东)如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的实验现象是()A两小球同时到达地面Ba小球先到达地面Cb小球先到达地面Da小球初速度越

5、大在空中运动时间越长11(2015姜堰市模拟)如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C下列说法中正确的是()AA、B的角速度相同BA、C的角速度相同CB、C的线速度相同DB、C的角速度相同12(2015广州)如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上;左轮半径为2r,b点在它的边缘上若在传动过程中皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比()Aaa:ab=4:1Baa:ab=1:4Caa:ab=2:1Daa:ab=1:213(2015哈尔滨校级模拟)如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动

6、到P点时的加速度方向,下列图中可能的是()ABCD14(2015遂宁模拟)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径范围r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑则()Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Cb点与d点的向心加速度大小相等Da点与c点的线速度大小相等15(2015淄博)如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A线速度相同B角速度相同C向心加速度相同D向心力相同16(2015春娄底

7、期中)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动Ba,b所受的摩擦力始终相等C=是b开始滑动的临界角速度D当=时,a所受摩擦力的大小为kmg17(2015廉江市校级模拟)如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是()A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确18(2

8、015春怀化期末)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动19(2015江苏校级模拟)关于离心运动,下列说法中正确的是()A物体突然受到向心力的作用,将做离心运动B做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动C做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动D做匀速圆周运动的物体,当外界提

9、供的向心力突然消失或变小时将做离心运动20(2011高州市校级模拟)如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的前后瞬间()A小球的线速度变大B小球的向心加速度不变C小球的向心加速度突然增大D绳中张力突然增大21(2011江西校级二模)“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型两个“0”字型圆的半径均为R让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三

10、点,E为出口,其高度低于入口A已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,则小球在整个运动过程中,下列说法错误的是()A如果是光滑小球,在D点处,塑料管的左侧对小球的压力4mgB如果是光滑小球,小球一定能从E点射出C如果是不光滑小球,且能通过C点,此处塑料管对小球的作用力小于mgD如果是不光滑小球,小球不可能停在B点二解答题(共9小题)22(2015海南)如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点已知h=2m,s=m取重力加速度大小g=10m/s2(1)一小环套在

11、轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小23(2015徐州模拟)物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需F供,物体将做离心运动;若F需F供,物体将做向心运动现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示不计空气阻力,g取10m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的

12、圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?24(2015宿迁模拟)如图所示,斜面倾角=45°,一个小球从A点正上方高h=10m处的O点,以v0=5m/s的初速度水平抛出,撞在斜面上的C点,g取10m/s2求(1)小球运动到C点的时间;(2)小球撞击C点时速度的大小25(2015南通)跳台滑雪是勇敢者的运动如图所示,滑雪者着专用滑雪板,在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出,在空中飞行一段时间

13、后着落,这项运动极 为壮观已知滑雪者和滑雪板的总质量为m,斜坡BC倾角为,B点距水平地面CD的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力(1)若滑雪者水平跃出后直接落到地面上,求滑雪者在空中运动的时间t0(2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,滑雪者在B点跃出时的速度vo应满足什么条件?(3)若滑雪者跃出后直接落到斜坡上,试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能Ek随空中运动时间t的变化关系26(2015武清区校级学业考试)如图所示,ABC为一细圆管构成的圆轨道,固定在竖直平面内,轨道半径为R(比细圆管的半径大得多),OA水平,OC竖直,最低点为B,最高点为C,细圆管内壁光滑在A点正上方某位置处有一质

14、量为m的小球(可视为质点)由静止开始下落,刚好进入细圆管内运动已知细圆管的内径稍大于小球的直径,不计空气阻力(1)若小球刚好能到达轨道的最高点C,求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的支持力大小;(2)若小球从C点水平飞出后恰好能落到A点,求小球刚开始下落时离A点的高度为多大27(2015上海一模)如图所示,一可视为质点的物体质量为m=1kg,在左侧平台上水平抛出,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平,O为轨道的最低点已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(重力加速度g=

15、10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)物体平抛的初速度;(2)物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力28(2013重庆)在一种新的“子母球”表演中,让同一竖直线上的小球A和小球B,从距水平地面高度为ph(p1)和h的地方同时由静止释放,如题9图所示球A的质量为m,球B的质量为3m设所有碰撞都是弹性碰撞,重力加速度大小为g,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间(1)求球B第一次落地时球A的速度大小;(2)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰,求p的取值范围;(3)在(2)情形下,要使球A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置,求p应满足的条件29(

16、2012重庆模拟)如图所示,水平地面上方被竖直线MN分隔成两部分,M点左侧地面粗糙,动摩擦因数为=0.5,右侧光滑MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场在O点用长为R=5m的轻质绝缘细绳,拴一个质量mA=0.04kg,带电量为q=+2×104的小球A,在竖直平面内以v=10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触处于原长的弹簧左端连在墙上,右端与不带电的小球B接触但不粘连,B球的质量mB=0.02kg,此时B球刚好位于M点现用水平向左的推力将B球缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),MP之间的距离为L=10cm,推力所做的功是W=0.27J,当撤去推力后,B球沿地

17、面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、B、C均可视为质点),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E=6×103N/C,电场方向不变(取g=10m/s2)求:(1)A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向(2)碰撞后整体C的速度(3)整体C运动到最高点时绳的拉力大小30(2012利州区校级一模)如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为求:(1)物体做往返运动的

18、整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L应满足什么条件?高中物理最新最全曲线运动高考模拟专题参考答案与试题解析一选择题(共21小题)1(2015临潼区)自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度()A方向一定改变B方向一定不变C大小一定改变D大小一定不变考点:曲线运动菁优网版权所有分析:曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,一定有加速度,合力一定不为零解答:解:曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,大小可以不变,如匀速圆周

19、运动;故A正确,BCD错误;故选A点评:本题考查了曲线运动的运动学特点,要熟悉平抛运动和匀速圆周运动,基础题2(2015陕西)关于做曲线运动的物体所受的合力,下列说法正确的是()A一定是恒力B一定是变力C合力方向与速度方向不在同一直线上D合力方向与速度方向在同一直线上考点:曲线运动菁优网版权所有专题:物体做曲线运动条件专题分析:物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上,合力可以是恒力,也可以是变力解答:解:物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力可以变化,可以不变化平抛运动受到的是恒力,匀速圆周运动受到的是变力,故C正确,ABD错误故选:C点评:

20、本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住3(2015海南)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()Av1Bv2Cv3Dv4考点:曲线运动菁优网版权所有专题:物体做曲线运动条件专题分析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上该点的切线方向上解答:解:依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上,所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有v3,故C正确故选:C点评:掌握物体做曲线运动的速度方向,知道速度方向是曲线上该点的切线方向上4(2016惠州模拟)在同一水平直线上的

21、两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力要使两球在空中P点相遇,则必须()A使A、B两球质量相等BA球初速度小于B球初速度CB球先抛出D同时抛出两球考点:平抛运动菁优网版权所有专题:平抛运动专题分析:平抛运动的时间由高度决定,结合相遇时的高度比较运动的时间,通过水平位移比较初速度的大小解答:解:A、下落时间与球的质量无关,故A错误;BCD、两球在竖直方向上做自由落体运动,下降高度相同,则时间相等,两球在水平方向上做匀速直线运动,A的水平位移大于B的水平位移,则A的水平初速度大于B的水平初速度,两球同时抛出,故B错误,C错误,D正确故选:D点评:解决本题的关键知

22、道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移5(2015山东)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于()A1.25mB2.25mC3.75mD4.75m考点:平抛运动菁优网版权所有专题:平抛运动专题分析:经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下后,小球做平抛运动,小车运动至B点时细线被轧断,则B

23、处的小球做自由落体运动,根据平抛运动及自由落体运动基本公式抓住时间关系列式求解解答:解:经过A点,将球自由卸下后,A球做平抛运动,则有:H=解得:,小车从A点运动到B点的时间,因为两球同时落地,则细线被轧断后B出小球做自由落体运动的时间为t3=t1t2=10.5=0.5s,则h=故选:A点评:本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用,关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间,难度不大,属于基础题6(2015上海)如图,战机在斜坡上进行投弹演练战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气

24、阻力,第三颗炸弹将落在()Abc之间Bc点Ccd之间Dd点考点:平抛运动菁优网版权所有专题:平抛运动专题分析:飞机与炮弹的水平速度相同,则落点在飞机的正下方,据水平向与竖直向的位移关系画图分析,确定落点解答:解:如图:假设第二颗炸弹经过Ab,第三颗经过PQ;则a,A,B,P,C在同一水平线上,由题意可知,设aA=AP=xo,ab=bc=L,斜面倾角为,三颗炸弹到达a所在水平面的竖直速度为vy,水平速度为v0,对第二颗炸弹:水平向:x1=Lcosx0=v0t 竖直向:对第三颗炸弹:水平向:x2=2Lcos2x0=v0t2 竖直向:解得:t2=2t1,y22y1 所以Q点在c点的下方,也就时第三颗

25、炸弹将落在bc之间,故A正确故选:A点评:考查平抛运动的规律,明确水平向与竖直向的运动规律会画草图进行分析求解考查的是数学知识7(2015徐州模拟)如图所示,用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB为B球以速度v水平抛出后的运动轨迹;CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹,可得出结论()A平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体

26、运动考点:研究平抛物体的运动菁优网版权所有专题:实验题分析:本题是根据运动的轨迹判定物体运动所遵循的规律:由于A和B在相同的时间内在水平方向的位移相同,故水平方向遵循的规律相同;同理物体B和C在相同的时间内竖直方向的位移相同,故竖直方向遵循的规律相同解答:解:由于AA是物体做匀速直线运动的轨迹,而BB是物体做平抛运动的轨迹,从图可知A和B在相同的时间内在水平方向的位移相同,故水平方向的速度相同由于A做匀速直线运动,故B在水平方向也做匀速直线运动而CC是做自由落体运动的物体的轨迹,由图可知在在相同的时间内B和C在竖直方向的位移相同,故两物体在竖直方向遵循的规律相同,故B在竖直方向做自由落体运动综

27、上所述,B在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,故D正确故选D点评:解决此类题目主要是看在相同的方向上两物体在相同的时间内通过的位移具有什么关系,从而根据一个物体已知的运动规律确定另一个物体遵循的规律8(2015娄星区模拟)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A物体必须受到恒力的作用B物体所受合力必须等于零C物体所受合力的大小可能变化D物体所受合力的大小不变,方向不断改变考点:匀速圆周运动;向心力菁优网版权所有分析:做匀速圆周运动的物体,它的速度的大小是不变的,只改变速度的方向,所以合力一定和速度的方向垂直,由于物体的速度不变,所以向心力的大小肯定也不变解答:解:A、匀速圆

28、周运动的向心力的大小是恒定的,说的只是力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,而恒力指的是大小和方向都不变的力,所以A选项错误;B、同A的分析,力的大小是不变的,但不能是零,否则的话,不会做圆周运动,所以B选项错误;C、同A的分析,匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,由牛顿第二定律可知受的合力的大小是不变的,故C选项错误;D、所受合力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,故D选项正确故选:D点评:考查学生对匀速圆周运动的理解,还有匀速圆周运动向心力的理解,这里的匀速只是指它的速度的大小不变,方向是时刻在变化的9(2015株洲校级模拟)如图所示,相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴

29、匀速转动的水平圆盘上,B的质量是A的质量的2倍,A与转动轴的距离等于B与转动轴的距离2倍,两物块相对于圆盘静止,则两物块()A角速度相同B线速度相同C向心加速度相同D若转动的角速度增大,A、B同时滑动考点:匀速圆周运动菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的切入点,然后根据向心加速度、向心力公式进行求解解答:解:ABC、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,由v=r,转动半径不等,故线速度不等,根据a=2r,向心加速度不等,故A正确,B错误,C错误;D、物体滑动时最大静摩擦力提供向心力,故:mg=m2r故

30、=故半径越大,相对滑动的临界角速度越小,故A先滑动,故D错误;故选:A点评:描述圆周运动的物理量较多,在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系注意矢量相同和标量相同的区别10(2015广东)如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的实验现象是()A两小球同时到达地面Ba小球先到达地面Cb小球先到达地面Da小球初速度越大在空中运动时间越长考点:研究平抛物体的运动菁优网版权所有专题:实验题;平抛运动专题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平方向和竖直方向上的运动规律进行分析解答:解:平抛运动在竖直方向上的运

31、动规律为自由落体运动,可知两球同时落地,故B、C错误,A正确;平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故D错误故选:A点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定11(2015姜堰市模拟)如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C下列说法中正确的是()AA、B的角速度相同BA、C的角速度相同CB、C的线速度相同DB、C的角速度相同考点:线速度、角速度和周期、转速菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等;小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等;结合线速度与角速度

32、关系公式v=r列式求解解答:解:AB、大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,故:vA:vB=1:1,由于半径不同和=可知,A、B的角速度不同;由于A、B两点的线速度大小相等,B、C两点角速度相同,据=可知,A、C两点的角速度不同;故AB错误CD、小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,所以B:C=1:1,但B、C两点的半径不同,据v=r知,B、C两点的线速度不同,故C错误,D正确故选:D点评:本题关键能分清同缘传动线速度大小相等和同轴传动角速度相同,灵活应用公式v=r12(2015广州)如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上;左轮半径为2r,b点在它的边缘上若在传动过程中皮

33、带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比()Aaa:ab=4:1Baa:ab=1:4Caa:ab=2:1Daa:ab=1:2考点:向心加速度菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:两轮子靠传送带传动,轮子边缘上的点具有相同的线速度,共轴转动的点,具有相同的角速度根据a=r2求出向心加速度的比值解答:解:A、B两点是轮子边缘上的点,靠传送带传动,两点的线速度相等根据a=,知A、B两点的向心加速度之比为2:1故C正确故选:C点评:解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度,共轴转动的点,具有相同的角速度以及掌握向心加速度的公式a=r213(2015哈尔滨校级模拟)如图所示,细

34、绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能的是()ABCD考点:向心加速度;牛顿第二定律;向心力菁优网版权所有专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:小球在竖直平面内做圆周运动,运动到图示的P点时,速度大小和方向都在改变,即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度解答:解:小球在竖直面内做圆周运动,运动到图示的P点时,所受的合力可分解为向心力和切向方向的力,即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度,故D选项正确故选D点评:本题要注意该小球在竖直平面内做的不是匀速圆周运动,加

35、速度方向不指向圆心,难度不大,属于基础题14(2015遂宁模拟)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径范围r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑则()Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Cb点与d点的向心加速度大小相等Da点与c点的线速度大小相等考点:向心加速度;线速度、角速度和周期、转速菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:共轴转动的各点角速度相等,靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等,根据v=r,a=r2= 半径各点线速度、角速度和向心加速

36、度的大小解答:解:A、a、c两点的线速度大小相等,b、c两点的角速度相等,根据v=r,c的线速度大于b的线速度,则a、b两点的线速度不等,故A错误;B、a、c的线速度相等,根据v=r,知角速度不等,但b、c角速度相等,所以a、b两点的角速度不等,故B错误;C、b点与d点的角速度相等,转动半径不等,根据a=2r,向心加速度不等,故C错误;D、靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等,故a点与c点的线速度大小相等,故D正确;故选:D点评:解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系,以及知道共轴转动的各点角速度相等,靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等15(2015淄博)如图所示,质量相等

37、的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A线速度相同B角速度相同C向心加速度相同D向心力相同考点:线速度、角速度和周期、转速菁优网版权所有分析:物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的突破口,然后根据向心加速度、向心力公式进行求解解答:解:A、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,由v=r,可知线速度不同,故A错误;B、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,故B正确;C、根据a=2r,可知角速度相等,半径不同则向心加速度不同,故C错误;D、根据F=m2r可知,质量相等,角速度相等,半

38、径不同则向心力不同,故D错误故选B点评:描述圆周运动的物理量较多,在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系16(2015春娄底期中)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动Ba,b所受的摩擦力始终相等C=是b开始滑动的临界角速度D当=时,a所受摩擦力的大小为kmg考点:向心力菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向

39、心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定解答:解:A、B、两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力f=m2r,m、相等,fr,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,故A正确,B错误;C、当b刚要滑动时,有kmg=m22l,解得:=,故C正确;D、以a为研究对象,当=时,由牛顿第二定律得: f=m2l,可解得:f=,故D错

40、误故选:AC点评:本题的关键是正确分析木块的受力,明确木块做圆周运动时,静摩擦力提供向心力,把握住临界条件:静摩擦力达到最大,由牛顿第二定律分析解答17(2015廉江市校级模拟)如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是()A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确考点:向心力;牛顿第二定律菁优网版权所有专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:向心力是根据效果命名的力,只能由其它力的合力或者分力来充当,不是真实存在的力,不能说物体受到向心力解答:解:物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在

41、转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故ACD错误,B正确故选:B点评:本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用,要明确向心力的特点,同时受力分析时注意分析力先后顺序,即受力分析步骤18(2015春怀化期末)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动考点:离心现象菁优网版权所

42、有专题:匀速圆周运动专题分析:本题考查离心现象产生原因以及运动轨迹,当向心力突然消失或变小时,物体会做离心运动,运动轨迹可是直线也可以是曲线,要根据受力情况分析解答:解:A、在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确B、当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动,故BD错误;C、当拉力增大时,将沿pc轨道做近心运动,故C错误故选:A点评:此题要理解离心运动的条件,结合力与运动的关系,当合力为零时,物体做匀速直线运动19(2015江苏校级模拟)关于离心运动,下列说法中正确的是()A物体突然受到向心力的作用,将做离心运动B做匀速圆周运动的物

43、体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动C做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动D做匀速圆周运动的物体,当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动考点:离心现象菁优网版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动解答:解:A、当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,才是离心运动,所以A错误B、向心力的突然变大时,合力大于了物体需要的向心力,物体要做向心运动,所以B错误C、合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆

44、心,做的就是离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动,故C错误D、当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动,所以D正确故选:D点评:合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动20(2011高州市校级模拟)如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的前后瞬间()A小球的线速度变大B小球的向心加速度不变C小球的向心加速度突然增大D绳中张力突然增大考点:向心力;牛顿第二

45、定律菁优网版权所有专题:压轴题;牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:由机械能守恒可知小球到达最低点的速度,小球碰到钉子后仍做圆周运动,由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系;由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系解答:解:A、小球摆下后由机械能守恒可知,mgh=mv2,因小球下降的高度相同,故小球到达最低点时的速度相同,故小球的线速度不变,故A错误;BC、小球的向心加速度a=,RL,故小球的向心加速度增大,故B错误,C正确;D、设钉子到球的距离为R,则Fmg=m故绳子的拉力F=mg+m因R小于L,故有钉子时,绳子上的拉力变大,故D正确;故选CD点评:本题中要注意细

46、绳碰到钉子前后转动半径的变化,再由向心力公式分析绳子上的拉力变化21(2011江西校级二模)“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型两个“0”字型圆的半径均为R让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,则小球在整个运动过程中,下列说法错误的是()A如果是光滑小球,在D点处,塑料管的左侧对小球的压力4

47、mgB如果是光滑小球,小球一定能从E点射出C如果是不光滑小球,且能通过C点,此处塑料管对小球的作用力小于mgD如果是不光滑小球,小球不可能停在B点考点:向心力;牛顿第二定律菁优网版权所有专题:压轴题;牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:根据动能定理求出小球在某点的速度,再根据牛顿第二定律,径向的合力提供向心力求出塑料管对球的作用力解答:解:A、若球光滑,根据动能定理得,再由牛顿第二定律得,联立两式解得N=4mg故A正确B、因为A点比E点高,且球光滑,根据机械能守恒,小球一定能从E点射出故B正确C、若球光滑,根据动能定理得,N+mg=,解得N=mg因为小球不光滑,到达C点的速度小于,所以塑料管对

48、小球的作用 力小于mg故C正确D、若小球不光滑,可能不能越过C点,最终会停在B点故D错误本题选错误的,故选D点评:本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律,关键理清圆周运动向心力的来源,运用牛顿定律进行求解二解答题(共9小题)22(2015海南)如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点已知h=2m,s=m取重力加速度大小g=10m/s2(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小考点:向心力菁优网版权

49、所有专题:匀速圆周运动专题分析:(1)当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则在bc上只受重力,做平抛运动,根据平抛运动基本公式求出b点速度,再根据动能定理求解R;(2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,b到c的过程中,根据动能定理列式,根据平抛运动基本公式求出c点速度方向与竖直方向的夹角,再结合运动的合成与分解求解解答:解:(1)当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则在bc上只受重力,做平抛运动,则有:=则在b点的速度,从a到b的过程中,根据动能定理得:解得:R=0.25m,(2)从b点下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,b到c的过程中,根据动能定理得:因为物体滑

50、到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角相等,设为,则根据平抛运动规律可知,根据运动的合成与分解可得由解得:=m/s答:(1)圆弧轨道的半径为0.25m;(2)环到达c点时速度的水平分量的大小为m/s点评:本题主要考查了平抛运动基本公式、动能定理以及运动的合成与分解的应用,解题的关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况,特别抓住当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力这句话,难度适中23(2015徐州模拟)物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需F供,物体将做

51、离心运动;若F需F供,物体将做向心运动现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示不计空气阻力,g取10m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?考点:平抛运动;牛顿第二定律;决定向心力大小的因素菁优网版权所有分析:(1)小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力,由重力作为向心力可以求得最小的速度;(2)根据第

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